JP3873795B2 - 空気流通素子 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気流通素子に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、除湿装置に設けられる冷却吸着素子には、特公平1−24530号公報に開示されているように、吸着要素と冷却要素とを交互に積層して構成されたものがある。
【0003】
図17に示すように、この冷却吸着素子(101)は、冷却エレメント(103)と吸着エレメント(105)とが交互に積層されて構成されている。そして、各冷却エレメント(103)は、2枚の端面板(107)の間にガイド板が設けられることにより形成され、それにより、複数の流路が形成されている。一方、各吸着エレメント(105)は、図18に示すように、2枚の端面板(107)の間に波形のガイド板(109)が設けられることにより形成され、それにより、複数の流路(110)が形成されている。
【0004】
また、冷却吸着素子(101)のコーナー部には、図17及び図19に示すように、各冷却エレメント(103)と各吸着エレメント(105)とを固定するために、緩衝材としてのシール材(111)を介して断面L字状の固定部材(113)が設けられている。
【0005】
そして、冷却用空気が各冷却エレメント(103)を流れ、調湿用空気が各吸着エレメント(105)を流れる。そして、調湿用空気は、各吸着エレメント(105)を流れる間に、水蒸気が吸着除湿される。一方、冷却用空気は、各冷却エレメント(103)を流れる間に、各吸着エレメント(105)で生ずる吸着熱を奪う。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図19に示すように、吸着エレメント(105)の流入口(105a)側において、吸着エレメント(105)のガイド板(109)(図18参照)が流入口(105a)側の端面よりも内側に引き込んでいる場合がある。この場合、吸着エレメント(105)とシール材(111)及び固定部材(113)との間に段差(112)が形成される。したがって、コーナー部にシール材(111)及び固定部材(113)を設けているにも拘らず、吸着エレメント(105)の一端に位置する流路(110a)に調湿用空気が流れ込んでしまう。
【0007】
ここで、ガイド板(109)は波形であるため、上記流路(110a)は外側(図19の上側)に向かって開口している。したがって、上記流路(110a)に流れ込んだ調湿用空気は外部に漏れるがあった。したがって、従来の冷却吸着素子においては、コーナー部から漏れた調湿用空気が冷却用空気と混じるおそれがあった。
【0008】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、空気流通素子の角部からの流体の漏れを抑制する技術を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、2枚の平行な端面板と該両端面板の間に設けられたガイド板とを有し且つ該両端面板の間が該ガイド板で区画されて複数の流路が形成された第1エレメントと、流路方向が該第1エレメントの流路方向と交差する第2エレメントとが積層されてなる素子本体と、該素子本体における上記第1エレメントの流出入口側の面と上記第2エレメントの流出入口側の面とが交差する4つの角部にそれぞれ設けられ、上記素子本体における上記第1エレメントの流入口側の面又は流出口側の面を覆う第1固定板と上記素子本体における上記第2エレメントの流入口側の面又は流出口側の面を覆う第2固定板とを有して積層方向に延びる固定部材とを備える空気流通素子であって、少なくとも上記素子本体における上記第1エレメントの流入口側の面と上記第2エレメントの流出入口側の面とが交差する2つの角部にそれぞれ設けられた固定部材の上記第2固定板には、上記素子本体における上記第2エレメントの流入口側の面又は流出口側の面から差し入れられて上記第1エレメントにおける該第1エレメントの流路方向と直交する方向の端部に位置する流路を遮断する、積層方向に延びる遮断板が設けられたものである。
【0010】
本発明によれば、遮断板が素子本体の第2エレメントの流入口側の面又は流出口側の面から差し入れられて、第1エレメントにおける該第1エレメントの流路方向と直交する方向の端部に位置する流路を遮断するため、第1エレメントの端部に位置する流路に流入した流体の流動が遮断板によってせき止められる。これにより、第1エレメントの端部に位置する流路からの流体の漏れを少なくすることができ、第1エレメントの流体が第2エレメントに流れ込むことを抑制できる。したがって、本発明によれば、空気流通素子の角部からの流体の漏れを少なくすることができる。
【0011】
請求項2の発明は、遮断板と第1固定板とが略平行であるものである。
【0012】
これにより、遮断板と第1固定板とが略平行であるため、遮断板と第1固定板とが平行でない場合と比較して、遮断板を素子本体に差し入れることが容易となる。したがって、本発明によれば、固定部材を素子本体に取り付けることが容易になる。
【0013】
請求項3の発明は、遮断板は上記第1エレメントの流路方向と直交しているものである。
【0014】
これにより、遮断板と第1エレメントの流路方向が直交しているため、遮断板が第1エレメントの流路方向に直交していない場合と比較して、遮断板が第1エレメントの端部に位置する流路を遮断する面積が大きくなる。したがって、本発明によれば、遮断板は第1エレメントの端部に位置する流路を効率良く遮断することができる。
【0015】
請求項4の発明は、第1固定板と第2固定板と遮断板とが、全体として断面略コ字状に形成されているものである。
【0016】
請求項5の発明は、第1エレメントの流路方向と直交する方向に関して、上記遮断板の長さは、上記第1固定板の長さ以下であるものである。
【0017】
ところで、第1エレメントの流路方向と直交する方向に関して、遮断板の長さが第1固定板の長さより大きい場合、第1固定板によって覆われていない領域にまで遮断板は達することになる。これにより、遮断板は、第1固定板に妨げられなかった流れをも遮ることになり、熱交換の有効面積が減少する。
【0018】
ここで、本発明によれば、第1エレメントの流路方向と直交する方向に関して、遮断板の長さが第1固定板の長さ以下であるため、第1固定板によって覆われていない領域にまで遮断板が達することはない。よって、遮断板は、第1固定板に妨げられなかった流れを遮ることはない。したがって、本発明によれば、熱交換の有効面積の減少を防ぐことができ、熱交換率の向上を図ることができる。
【0019】
請求項6の発明は、第1固定板に設けられ、上記素子本体における上記第1エレメントの流入口側の面又は流出口側の面から差し入れられた差入板を備えるものである。
【0020】
ところで、第1エレメントの端部に位置する流路が外側に向かって開口しているとき、上記開口部より第2エレメントの流体が流入する場合がある。このとき、上記流体が角部から漏れるおそれがある。
【0021】
ここで、本発明によれば、差入板が第1固定板に設けられ、素子本体の第1エレメントの流入口側の面又は流出口側の面に差し入れられているため、上記開口部より流入した第2エレメントの流体の流動がせき止められる。よって、上記流体の上記角部における漏れを少なくすることができる。したがって、本発明によれば、空気流通素子の角部からの流体の漏れを少なくすることができる。
【0022】
請求項7の発明は、差入板と第1固定板と第2固定板と遮断板とが、全体として断面略山型状に形成されているものである。
【0023】
請求項8の発明は、第1エレメントの流路方向と直交する方向に関して、上記遮断板の長さは、上記第1固定板と上記差入板とを足し合わせた長さ以下であるものである。
【0024】
ところで、第1エレメントの流路方向と直交する方向に関して、遮断板の長さが第1固定板及び差入板の長さより大きい場合、第1固定板と差入板とによって覆われていない領域にまで遮断板は達することになる。これにより、遮断板は、第1固定板と差入板とに妨げられなかった流れをも遮ることになり、熱交換の有効面積が減少する。
【0025】
ここで、本発明によれば、第1エレメントの流路方向と直交する方向に関して、遮断板の長さが第1固定板及び差入板の長さ以下であるため、第1固定板と差入板とによって覆われていない領域にまで遮断板が達することはない。よって、遮断板は、第1固定板と差入板とに妨げられなかった流れを遮ることはない。したがって、本発明によれば、熱交換の有効面積の減少を防ぐことができ、熱交換率の向上を図ることができる。
【0026】
請求項9の発明は、素子本体と第1固定板及び第2固定板との間には、シール材が介在するものである。
【0027】
これにより、素子本体と第1固定板及び第2固定板との間にはシール材が介在するため、素子本体と固定部材との間に隙間が形成されている場合においても、上記シール材が上記隙間を埋める。よって、第1エレメントの端部に位置する流路に流体が流れ込むことを防ぐことができる。したがって、本発明によれば、空気流通素子の角部からの流体の漏れを更に少なくすることができる。
【0028】
請求項10の発明は、第1エレメントの流路方向と直交する方向に関して、上記遮断板の長さは、上記第1エレメントの端部に位置する流路の幅以上であるものである。
【0029】
これにより、第1エレメントの流路方向と直交する方向に関して、遮断板の長さが第1エレメントの端部に位置する流路の幅以上であるため、遮断板は上記流路を確実に遮断することができる。したがって、本発明によれば、空気流通素子の角部からの流体の漏れを更に少なくすることができる。
【0030】
請求項11の発明は、遮断板の先端部が、尖頭状に形成されているものである。
【0031】
これにより、積層方向に延びる遮断板の先端部が尖頭状に形成されているため、上記先端部が加工されていない場合と比較して、遮断板を素子本体に差し入れることが容易となる。したがって、本発明によれば、固定部材の素子本体の角部への取り付けが容易となる。
【0032】
請求項12の発明は、遮断板が、積層方向に延びる鋸歯状に形成されているものである。
【0033】
これにより、遮断板が積層方向に延びる鋸歯状に形成されているため、遮断板が加工されていない場合と比較して、遮断板を素子本体に差し入れることが容易となる。したがって、本発明によれば、固定部材の素子本体の角部への取り付けが容易となる。
【0034】
請求項13の発明は、鋸歯状に形成された遮断板の山部は上記第1エレメントに差し入れられる一方、上記遮断板の谷部は上記第2エレメントに位置しているものである。
【0035】
これにより、鋸歯状に形成された遮断板の山部が第1エレメントに差し入れられる一方、上記遮断板の谷部が第2エレメントに位置しているため、第2エレメントへの遮断板の侵入を防ぐことができる。よって、第2エレメントの流れを遮断板が妨げることはない。したがって、本発明によれば、第2エレメントの流れを妨げることなく、空気流通素子の角部からの流体の漏れを少なくすることができる。
【0036】
請求項14の発明は、素子本体における上記第1エレメントの流入口側の面と上記第2エレメントの流入口側の面とが交差する角部と上記第1エレメントの流入口側の面と上記第2エレメントの流出口側の面とが交差する角部とにそれぞれ設けられた2つの固定部材に接続され、上記両固定部材を素子本体に固定する接続部材を備えているものである。
【0037】
これにより、接続部材が上記2つの固定部材に接続され、上記両固定部材を素子本体に固定するため、上記両固定部材は素子本体からはずれにくくなる。したがって、本発明によれば、固定部材が素子本体からはずれることを防ぐことができる。
【0038】
請求項15の発明は、接続部材が、上記両固定部材の間に掛け渡された架橋部材によって形成されているものである。
【0039】
これにより、接続部材が上記両固定部材の間に掛け渡された架橋部材によって形成されているため、接続部材は遮断板の差し込み方向に延びている。よって、上記両固定部材は素子本体から更にはずれにくくなる。したがって、本発明によれば、固定部材が素子本体からはずれることを更に防ぐことができる。
【0040】
請求項16の発明は、接続部材が、伸縮又は折りたたみ自在に構成され、上記両固定部材を上記素子本体に取り付ける際に、上記両固定部材同士を接近させることによって上記両固定部材の遮断板を差し入れるものである。
【0041】
これにより、上記両固定部材を素子本体に取り付ける際に、接続部材が上記両固定部材同士を接近させることによって上記両固定部材の遮断板を差し入れるため、上記両固定部材の素子本体に対する取り付けが強固になる。したがって、本発明によれば、固定部材を素子本体に強固に取り付けることができる。
【0042】
また、接続部材が伸縮又は折りたたみ自在に構成されているため、上記両固定部材を素子本体にワンタッチで取り付けることができる。
【0043】
【発明の実施の形態】
(実施形態1)
図20及び図21は、本実施形態に係る冷却吸着素子(1)を用いた除湿装置の1例を示している。この除湿装置は、いわゆるバッチ式切り換え方式に構成されている。
【0044】
この除湿装置は、扁平な直方体状のケーシング(75)を備えている。このケーシング(75)には、第1冷却吸着素子(1a)及び第2冷却吸着素子(1b)と、1つの冷媒回路とが収納されている。
【0045】
この冷媒回路は、圧縮機(77)と、凝縮器である再生熱交換器(79)と、冷媒の膨張弁と、蒸発器である冷却熱交換器(81)とを順に配管接続して構成され、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う。
【0046】
図1に示すように、第1及び第2冷却吸着素子(1a,1b)は、冷却エレメント(3)と吸着エレメント(5)とを交互に積層して形成された冷却吸着部材(2)と、各冷却エレメント(3)と各吸着エレメント(5)とを固定する固定部材(37)とによって構成されている。なお、第1エレメントは吸着エレメント(5)によって構成され、第2エレメントは冷却エレメント(3)によって構成されている。また、本発明で言うところの空気流通素子は、冷却吸着素子(1)によって構成されている。
【0047】
冷却吸着部材(2)は、各冷却エレメント(3)を流れる冷却用の空気が各吸着エレメント(5)を流れる調湿用の空気の吸着熱を奪うものである。なお、本発明で言うところの素子本体は冷却吸着部材(2)によって構成されている。
【0048】
各冷却エレメント(3)及び各吸着エレメント(5)は、扁平な直方体状に形成されている。そして、冷却吸着部材(2)は、各エレメント(3,5)が積層されることにより、直方体状に形成されている。
【0049】
各冷却エレメント(3)は、図2に示すように、エレメント本体(4)と2枚の仕切板(6)とを備えている。
【0050】
エレメント本体(4)は、2枚の平行な端面板(8)と複数の垂直ガイド板(10)とより構成され、プラスチック段ボールなどの合成樹脂等で形成されている。
【0051】
垂直ガイド板(10)は、両端面板(8)に亘って形成され且つ両端面板(8)に垂直に連続し、冷却用空気が流れる方向に延びている。エレメント本体(4)において、垂直ガイド板(10)が延びる方向の両端には、流入口(12)と流出口(14)とが形成されている。
【0052】
エレメント本体(4)は、枠部(11)と桟部(13)とを備えている。そして、枠部(11)の内側が冷却用空気を混合させる合流空間(24)を形成している。枠部(11)は、エレメント本体(4)の4周辺を構成している。桟部(13)は、合流空間(24)を亘るように設けられている。
【0053】
仕切板(6)は、アルミニウムシート等で形成されている。
【0054】
各吸着エレメント(5)は、図3に示すように、2枚の平行な端面板(7)と波形ガイド板(15)とにより構成され、セラミック紙又はガラス繊維紙などの繊維紙等で形成されている。そして、2枚の端面板(7)の内側の表面及び波形ガイド板(15)の両表面には、水蒸気を吸着する吸着剤が塗布されている。この吸着剤としては、シリカゲル、ゼオライト、イオン交換樹脂等が用いられる。
【0055】
波形ガイド板(15)は両端面板(7,7)の間に設置されている。それにより、両端面板(7,7)の間が区画され、複数の流路(16)が形成されている。各吸着エレメント(5)において、波形ガイド板(15)が延びる方向、すなわち、流路(16)が延びる方向の両端には、流入口(17)と流出口(19)とが形成されている。
【0056】
各流路(16)の断面の形状は、各吸着エレメント(5)において両端に位置する流路(16a,16b)を除いて、ほぼ同一形状である。また、流路(16)の延びる方向と直交する方向に関して、各流路(16)の幅aは、各吸着エレメント(5)において両端に位置する流路(16a,16b)を除いて、ほぼ同一値である。ここで、流路の幅aとは、波形ガイド板(15)において、隣り合う頂点部(18)と頂点部(18)との距離、あるいは、隣り合う底点部(20)と底点部(20)との距離のことである。各吸着エレメント(5)において両端に位置する流路(16a,16b)はそれぞれ、図1及び図3に示すように、外側に向かって開口している。
【0057】
図1に示すように、冷却吸着部材(2)において、冷却エレメント(3)の流入口(12)が開口する側面が冷却用空気流入面(21)に、吸着エレメント(5)の流入口(17)が開口する側面が調湿用空気流入面(23)にそれぞれ構成され、冷却エレメント(3)の流出口(14)が開口する側面が冷却用空気流出面(25)に、吸着エレメント(5)の流出口(19)が開口する側面が調湿用空気流出面(27)にそれぞれ構成されている。なお、第1エレメントの流入口側の面は調湿用空気流入面(23)によって構成され、第2エレメントの流入口側の面は冷却用空気流入面(21)によって構成され、第2エレメントの流出口側の面は冷却用空気流出面(25)によって構成されている。
【0058】
図1及び図4に示すように、冷却吸着部材(2)の各コーナー部(29,31,33,35)にはそれぞれ、固定部材(37)が設けられている。なお、角部は、各コーナー部(29,31,33,35)によって構成されている。
【0059】
例えば、冷却用空気流入面(21)と調湿用空気流入面(23)とが交差する第1コーナー部(29)に設けられた固定部材(37)は、積層方向に延びる第1〜第3側板(39,41,43)と、第1〜第3側板(39,41,43)を挟み込むように設けられるとともに、互いに平行な上板(45)及び下板(47)とによって構成されている。なお、第1固定板は第1側板(39)によって構成され、第2固定板は第2側板(41)によって構成され、遮断板は第3側板(43)によって構成されている。
【0060】
第1〜第3側板(39,41,43)は矩形状の板状体であり、断面コ字状になるようにそれぞれが配設されている。
【0061】
固定部材(37)は、第1側板(39)が調湿用空気流入面(23)に密着するように、第2側板(41)が冷却用空気流入面(21)に密着するように取り付けられている。また、流路(16)の延びる方向と直交する方向に関して、第1側板(39)の幅bは、吸着エレメント(5)の流路(16)の幅a以上であることが好ましい。
【0062】
第3側板(43)は、流路(16)の延びる方向に直交するように、冷却吸着部材(2)に差し入れられている。また、流路(16)の延びる方向と直交する方向に関して、第3側板(43)の幅cは、第1側板(39)の幅b以下である。
【0063】
ところで、図4に示すように、調湿用空気流入面(23)において、吸着エレメント(5)が冷却エレメント(3)に対して奥に引き込んでいる場合がある。このとき、第1側板(39)が調湿用空気流入面(23)に密着するように、固定部材(37)が第1コーナー部(29)に設けられているにも拘らず、吸着エレメント(5)と第1側板(39)との間に隙間(22)が形成される。
【0064】
なお、図1及び図4に示すように、調湿用空気流入面(23)と冷却用空気流出面(25)とが接する第2コーナー部(31)、冷却用空気流出面(25)と調湿用空気流出面(27)とが接する第3コーナー部(33)、及び調湿用空気流出面(27)と冷却用空気流入面(21)とが接する第4コーナー部に設けられた固定部材(37)も、第1コーナー部(29)に設けられた固定部材(37)と同様の構成をとる。
【0065】
次に、上述した除湿装置の除湿動作について説明する。
【0066】
図20及び図21に示すように、除湿運転時において、冷媒回路は、再生熱交換器(79)を凝縮器として、冷却熱交換器(81)を蒸発器として冷凍サイクルが行われる。そして、除湿装置は、第1冷却吸着素子(1a)で空気が減湿されると同時に、第2冷却吸着素子(1b)の吸着剤が再生される第1動作と、第2冷却吸着素子(1b)で空気が減湿されると同時に、第1冷却吸着素子(1 a)の吸着剤が再生される第2動作とを交互に繰り返す。
【0067】
ここで、本実施形態に係る冷却吸着部材(2)に着目して、冷却吸着部材(2)の動作について説明する。
【0068】
図1、図2及び図3に示すように、冷却用空気は、冷却エレメント(3)の流入口(12)より冷却エレメント(3)に流入し、調湿用空気は、吸着エレメント(5)の流入口(17)より吸着エレメント(5)に流入する。そして、調湿用空気は、吸着エレメント(5)に塗布された吸着剤によって、水蒸気が吸着される。また、冷却用空気は、吸着エレメント(5)で生じた吸着熱を奪う。その後、加熱された冷却用空気は、冷却エレメント(3)の流出口(14)から流出し、除湿された調湿用空気は、吸着エレメント(5)の流出口(19)から流出する。
【0069】
ここで、図4に示すように、第1コーナー部(29)付近において、調湿用空気の一部は、隙間(22)を通って、各吸着エレメント(5)の一端に位置する流路(16b)に流入する。しかしながら、第2側板(41)が冷却用空気流入面(21)に密着し、且つ、第3側板(43)が流路(16)の延びる方向に直交するように冷却吸着部材(2)に差し入れられているため、上記流路(16b)に流入した調湿用空気はせき止められる。
【0070】
本実施形態によれば、固定部材(37)の第3側板(43)が流路(16)の延びる方向に直交するように冷却吸着部材(2)に差し入れられているため、各吸着エレメント(5)の一端に位置する流路(16b)に調湿用空気が流入したとしても、第2側板(41)と第3側板(43)とによって、調湿用空気がせき止められる。これにより、上記流路(16b)が冷却用空気流入面(21)側に向かって開口しているにも拘わらず、上記流路(16b)からの調湿用空気の漏れを少なくすることができる。したがって、冷却吸着部材(2)の第1コーナー部(29)からの調湿用空気の漏れを少なくすることができ、調湿用空気が各冷却エレメント(3)に流れ込むことを抑制することができる。
【0071】
また、第3側板(43)と第1側板(39)とが平行であるため、第3側板(43)と第1側板(39)とが平行でない場合と比較して、第3側板(43)を冷却吸着部材(2)に差し入れることが容易となる。したがって、固定部材(37)を冷却吸着部材(2)に取り付けることが容易になる。
【0072】
また、第3側板(43)は流路(16)の延びる方向に直交しているため、第3側板(43)が流路(16)の延びる方向に直交していない場合と比較して、第3側板(43)が各吸着エレメント(5)の一端に位置する流路(16b)を遮断する面積が大きくなる。したがって、第3側板(43)は上記流路(16b)を効率良く遮断することができる。
【0073】
また、流路(16)の延びる方向と直交する方向に関して、第3側板(43)の幅cが第1側板(39)の幅b以下であるため、第1側板(39)によって覆われていない流入口(17)を含む流路(16)にまで第3側板(43)が達することはない。よって、第3側板(43)は、上記流路(16)を流動する調湿用空気を遮ることはない。したがって、熱交換の有効面積の減少を防ぐことができ、熱交換率の向上を図ることができる。
【0074】
(実施形態2)
本実施形態の冷却吸着素子(1)は、実施形態1の冷却吸着素子とほぼ同様の構成をとる。以下、実施形態1と異なる構成について説明する。
【0075】
図5に示すように、第1コーナー部(29)に設けられた固定部材(37)は、積層方向に延びる第1〜第4側板(39,41,43,46)と、第1〜第4側板(39,41,43,46)を挟み込むように設けられた上板(45)及び下板(47)とによって構成されている。なお、差入板は第4側板(46)によって構成されている。
【0076】
第1〜第4側板(39,41,43,46)は矩形状の板状体であり、断面略山型状になるようにそれぞれが配設されている。具体的には、第1側板(39)及び第4側板(46)と第2側板(41)及び第3側板(43)とが、積層方向に延びるとともに冷却用空気流入面(21)と調湿用空気流入面(23)のそれぞれに対し等角をなす面に対してほぼ対称になるように、第1〜第4側板(39,41,43,46)のそれぞれが配設されている。また、第1側板(39)と第4側板(46)とは、ほぼ平行に積層方向に延びている。
【0077】
第3側板(43)及び第4側板(46)は、冷却吸着部材(2)内に差し入れられている。
【0078】
また、流路(16)の延びる方向と直交する方向に関して、第3側板(43)の長さeは、第1側板(39)及び第4側板(46)の長さd以下である。
【0079】
本実施形態の冷却吸着素子(1)は、実施形態1とほぼ同様にして熱交換動作を行う。以下、実施形態1と異なる動作について説明する。
【0080】
各吸着エレメント(5)の一端に位置する流路(16b)は冷却用空気流入面(21)側に向かって開口しているため、上記開口部より冷却用空気が上記流路(16b)に流入する場合がある。ここで、第1側板(39)に設けられた第4側板(46)が冷却吸着部材(2)に差し入れられているため、上記流路(16b)の上記開口部より流入した冷却用空気は第4側板(46)によってせき止められる。
【0081】
本実施形態によれば、第4側板(46)が冷却吸着部材(2)に差し入れられているため、上記流路(16b)の上記開口部より流入した冷却用空気は第4側板(46)によってせき止められる。よって、冷却用空気の第1コーナー部(29)からの漏れを少なくすることができ、冷却用空気が各吸着エレメント(5)に流れ込むことを抑制することができる。
【0082】
また、流路(16)の延びる方向と直交する方向に関して、第3側板(43)の長さeは、第1側板(39)及び第4側板(46)の長さd以下であるため、第1側板(39)と第4側板(46)とによって覆われていない流入口(17)を含む流路(16)にまで第3側板(43)が達することはない。よって、第3側板(43)は、上記流路(16)を流動する調湿用空気を遮ることはない。したがって、熱交換の有効面積の減少を防ぐことができ、熱交換率の向上を図ることができる。
【0083】
(実施形態3)
本実施形態の冷却吸着素子(1)は、実施形態1の冷却吸着素子とほぼ同様の構成をとる。以下、実施形態1と異なる構成について説明する。
【0084】
図6に示すように、固定部材(37)は、第1側板(39)が緩衝材としてのシール材(53)を介して調湿用空気流入面(23)に密着するように、且つ、第2側板(41)がシール材(53)を介して冷却用空気流入面(21)に密着するように取り付けられている。そして、吸着エレメント(5)と第1側板(39)との間に形成された隙間(22)に、シール材(53)が入り込んでいる。シール材(53)は発砲樹脂等によって形成されている。
【0085】
本実施形態によれば、冷却吸着部材(2)と第1側板(39)及び第2側板(41)との間にシール材(53)が介在するため、吸着エレメント(5)と第1側板(39)との間に隙間(22)が形成されている場合においても、シール材(53)が上記隙間(22)を埋める。よって、調湿用空気が、各吸着エレメント(5)の一端に位置する流路(16b)に流入することを防ぐことができる。したがって、第1コーナー部(29)からの調湿用空気の漏れを更に少なくすることができる。
【0086】
なお、本実施形態は、図6に示すような断面コ字状の固定部材(37)をシール材(53)を介して第1コーナー部(29)に取り付けているが、これに限らず、図7に示すような略山型断面形状の固定部材(37)、あるいは、図8に示すような第1固定板(39)と第3固定板(43)とが非平行な断面形状の固定部材(37)等をシール材(53)を介して取り付けても良い。
【0087】
(実施形態4)
本実施形態の冷却吸着素子(1)は、実施形態1の冷却吸着素子とほぼ同様の構成をとる。以下、実施形態1と異なる構成について説明する。
【0088】
図9に示すように、流路(16)の延びる方向と直交する方向に関して、第3側板(43)の幅cは、流路(16)の幅a以上である。したがって、第2側板(41)と第3側板(43)とは、各吸着エレメント(5)の一端に位置する流路(16b)を完全に塞いでいる。
【0089】
本実施形態によれば、流路(16)の延びる方向と直交する方向に関して、第3側板(43)の幅cが流路(16)の幅a以上であるため、第2側板(41)と第3側板(43)とは上記流路(16b)を確実に塞いでいる。よって、上記流路(16b)からの調湿用空気の漏れを更に少なくすることができる。したがって、冷却吸着部材(2)の第1コーナー部(29)からの調湿用空気の漏れを更に少なくすることができる。
【0090】
なお、本実施形態は、流路(16)の延びる方向と直交する方向に関して、第3側板(43)の幅cが流路(16)の幅a以上である場合であるが、これに限らず、図5に示すように、流路(16)の延びる方向と直交する方向に関して、第3側板(43)の幅eが流路(16)の幅a以上である場合等でも良い。
【0091】
また、本実施形態において、流路(16)の延びる方向と直交する方向に関して、第3側板(43)の幅cが流路(16)の幅a以上であるが、流路(16)の延びる方向と直交する方向に関して、少なくとも上記流路(16b)の長さ以上であれば良い。
【0092】
(実施形態5)
本実施形態の冷却吸着素子(1)は、実施形態3の冷却吸着素子とほぼ同様の構成をとる。以下、実施形態3と異なる構成について説明する。
【0093】
図10に示すように、積層方向に延びる第3側板(43)の先端部(43a)は、尖頭状に形成されている。
【0094】
本実施形態によれば、第3側板(43)の先端部(43a)が尖頭状に形成されているため、先端部(43a)が加工されていない場合と比較して、第3側板(43)を冷却吸着部材(2)に差し入れることが容易となる。したがって、固定部材(37)の冷却吸着部材(2)の第1コーナー部(29)への取り付けが容易になる。
【0095】
なお、本実施形態は、図10に示すような断面コ字状の固定部材(37)の第3側板(43)の先端部(43a)を尖頭状に形成しているが、これに限らず、図11に示すような第1固定板(39)と第3固定板(43)とが非平行な断面形状の固定部材(37)の第3側板(43)の先端部(43a)、あるいは、図12に示すような略山型断面形状の固定部材(37)の第3側板(43)の先端部(43a)及び第4側板(46)の先端部(46a)等を尖頭状に形成しても良い。
【0096】
(実施形態6)
本実施形態の冷却吸着素子(1)は、実施形態3の冷却吸着素子とほぼ同様の構成をとる。以下、実施形態3と異なる構成について説明する。
【0097】
図13に示すように、第3側板(43)は鋸歯状に形成され、突出した山部(44)とくぼんだ谷部(48)とを有する。そして、鋸歯状に形成された第3側板(43)は、固定部材(37)を第1コーナー部(29)に取り付けた際、山部(44)が各吸着エレメント(5)に位置し、谷部(48)が各冷却エレメント(3)に位置するように構成されている。
【0098】
本実施形態によれば、第3側板(43)が鋸歯状に形成されているため、第3側板(43)が加工されていない場合と比較して、第3側板(43)を冷却吸着部材(2)に差し入れることが容易となる。したがって、固定部材(37)の冷却吸着部材(2)の第1コーナー部(29)への取り付けが容易になる。
【0099】
また、鋸歯状に形成された第3側板(43)の山部(44)が各吸着エレメント(5)に差し入れられる一方、第3側板(43)の谷部(48)が各冷却エレメント(3)に位置しているため、各冷却エレメント(3)への第3側板(43)の侵入を防ぐことができる。よって、各冷却エレメント(3)の流れを第3側板(43)が妨げることはない。したがって、各冷却エレメント(3)の流れを妨げることなく、第1コーナー部(29)からの調湿用空気の漏れを少なくすることができる。
【0100】
なお、本実施形態は、図13に示すような断面コ字状の固定部材(37)の第3側板(43)を鋸歯状に形成しているが、これに限らず、図7に示すような略山型断面形状の固定部材(37)の第3側板(43)及び第4側板(46)のいずれか一方又は双方、あるいは、図8に示すような第1固定板(39)と第3固定板(43)とが非平行な断面形状の固定部材(37)の第3側板(43)等を鋸歯状に形成しても良い。
【0101】
(実施形態7)
本実施形態の冷却吸着素子(1)は、実施形態3の冷却吸着素子とほぼ同様の構成をとる。以下、実施形態3と異なる構成について説明する。
【0102】
図14に示すように、第1コーナー部(29)に設けられた固定部材(37a)の第1側板(39)と、第2コーナー部(31)に設けられた固定部材(37b)の第1側板(39)との間に、接続部材(55)が掛け渡されている。接続部材(55)は板状体であり、両固定部材(37a,37b)の第1側板(39)のそれぞれにネジ(57)によって固定されている。また、接続部材(55)は両固定部材(37a,37b)の第3側板(43)の差し込み方向に延びている。
【0103】
本実施形態によれば、接続部材(55)が両固定部材(37a,37b)を冷却吸着部材(2)に固定するため、両固定部材(37a,37b)は冷却吸着部材(2)からはずれにくくなる。
【0104】
また、接続部材(55)が両固定部材(37a,37b)の間に掛け渡されているため、接続部材(55)は両固定部材(37a,37b)の第3側板(43)の差し込み方向に延びている。よって、両固定部材(37a,37b)は冷却吸着部材(2)から更にはずれにくくなる。したがって、両固定部材(37a,37b)の冷却吸着部材(2)からの脱落を更に防ぐことができる。
【0105】
なお、本実施形態において、接続部材(55)は各固定部材(37a,37b)の第1側板(39)のそれぞれに固定されているが、これに限らず、各固定部材(37a,37b)の上板(45)等に固定されても良い。
【0106】
また、本実施形態において、接続部材(55)は各固定部材(37a,37b)の第1側板(39)のそれぞれにネジ(57)によって固定されているが、これに限らず、ネジ(57)以外の他の手段によって固定されても良い。
【0107】
また、本実施形態において、第1コーナー部(29)に設けられた固定部材(37a)と、第2コーナー部(31)に設けられた固定部材(37b)とが接続部材(55)で接続されているが、これに限らず、第3コーナー部(33)に設けられた固定部材と、第4コーナー部(35)に設けられた固定部材とが接続されても良い。
【0108】
(実施形態8)
本実施形態の冷却吸着素子(1)は、実施形態7の冷却吸着素子とほぼ同様の構成をとる。以下、実施形態7と異なる構成について説明する。
【0109】
図15(a)及び(b)に示すように、第1コーナー部(29)に設けられた固定部材(37a)と、第2コーナー部(31)に設けられた固定部材(37b)とは折りたたみ式接続部材(59)で接続されている。
【0110】
図16(a)及び(b)に示すように、折りたたみ式接続部材(59)は第1接続板(61)と第2接続板(63)と第3接続板(65)とによって構成されている。第1接続板(61)の一端と第2接続板(63)の一端とは第1ピン(67)によって結ばれ、第1接続板(61)と第2接続板(63)とは第1ピン(67)回りを回転自在に構成されている。同様に、第2接続板(63)の他端と第3接続板(65)の一端とは第2ピン(69)によって結ばれ、第2接続板(63)と第3接続板(65)とは第2ピン(69)回りを回転自在に構成されている。第1接続板(61)の下端部には第1切り欠き部(71)が形成され、第3接続板(65)の上端部には第2切り欠き部(73)が形成されている。そして、第2接続板(63)を時計回りに回転させると、第1ピン(67)が第2切り欠き部(73)に、第2ピン(69)が第1切り欠き部(71)にはまるように構成されている。
【0111】
ここで、両固定部材(37a,37b)を冷却吸着部材(2)に取り付ける工程を説明する。
【0112】
まず、図15(a)及び(b)に示すように、折りたたみ式接続部材(59)の第2接続板(63)を時計回りに回転させる。すると、第2接続板(63)の回転に伴い、折りたたみ式接続部材(59)によって接続された両固定部材(37a,37b)同士が接近する。そして、第1ピン(67)が第2切り欠き部(73)に、第2ピン(69)が第1切り欠き部(71)にはまるとともに、両固定部材(37a,37b)の第3側板(43)が冷却吸着部材(2)に差し入れられる。
【0113】
本実施形態によれば、両固定部材(37a,37b)を冷却吸着部材(2)に取り付ける際に、折りたたみ式接続部材(59)が両固定部材(37a,37b)同士を接近させることによって両固定部材(37a,37b)の第3側板(43)を差し入れるため、両固定部材(37a,37b)の冷却吸着部材(2)に対する取り付けが強固になる。したがって、両固定部材(37a,37b)を冷却吸着部材(2)に強固に取り付けることができる。
【0114】
また、本実施形態によれば、折りたたみ式接続部材(59)が折りたたみ自在に構成されているため、両固定部材(37a,37b)を冷却吸着部材(2)にワンタッチで取り付けることができる。
【0115】
なお、本実施形態によれば、両固定部材(37a,37b)が折りたたみ式接続部材(59)で接続されているが、これに限らず、例えば、両固定部材(37a,37b)を冷却吸着部材(2)に取り付ける際に、弾性力によって両固定部材(37a,37b)同士を接近させる接続部材であっても良い。
【0116】
なお、上記各実施形態においては、第1コーナー部(29)からの調湿用又は冷却用空気の漏れに着目して説明を行なったが、勿論、第2、第3及び第4コーナー部(31,33,35)からの調湿用又は冷却用空気の漏れを少なくすることもできる。例えば、図4に示すように、第4コーナー部(35)には固定部材(37)が設けられているため、調湿用空気流出面(27)から調湿用空気が吸着エレメント(5)に流入したときにおいても、第4コーナー部(35)からの調湿用空気の漏れを少なくすることができる。
【0117】
また、上記各実施形態において、除湿装置は上述のような構成をとっているが、これに限らず、他の構成であっても良い。
【0118】
また、上記各実施形態において、冷却吸着部材(2)は直方体状に形成されているが、これに限らず、立方体状、あるいは、ひし形状等であっても良い。
【0119】
また、上記各実施形態において、本発明で言うところの空気流通素子は冷却吸着素子(1)で構成されているが、これに限らず、例えば、全熱交換器、顕熱交熱交換器等によって構成されても良い。
【0120】
また、上記各実施形態において、本発明で言うところの空気流通素子は、第1エレメントが吸着エレメント(5)によって構成され、第2エレメントが冷却エレメント(3)によって構成されているが、これに限らず、例えば、第1エレメントと第2エレメントとをともに吸着エレメント(5)によって構成しても良い。このとき、空気流通素子は吸着吸着素子によって構成されている。
【0121】
また、上記各実施形態において、冷却エレメント(3)は垂直ガイド板(10)等により構成され、吸着エレメント(5)は波形ガイド板(15)等により構成されているが、これに限らず、冷却エレメント(3)が波形ガイド板(15)等により構成され、吸着エレメント(5)が垂直ガイド板(10)等により構成されても良い。さらに、冷却エレメント(3)及び吸着エレメント(5)のいずれもが波形ガイド板(15)等により構成されても良い。
【0122】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、遮断板が素子本体の第2エレメントの流入口側の面又は流出口側の面から差し入れられて、第1エレメントにおける該第1エレメントの流路方向と直交する方向の端部に位置する流路を遮断するため、第1エレメントの端部に位置する流路に流体が流入したとしても、流入した流体の流動が遮断板によってせき止められる。これにより、第1エレメントの端部に位置する流路からの流体の漏れを少なくすることができ、第1エレメントの流体が第2エレメントに流れ込むことを抑制できる。したがって、空気流通素子の角部からの流体の漏れを少なくすることができる。
【0123】
請求項2の発明によれば、遮断板と第1固定板とが略平行であるため、遮断板を素子本体に差し入れることが容易となる。したがって、固定部材を素子本体に取り付けることが容易になる。
【0124】
請求項3の発明によれば、遮断板と第1エレメントの流路方向が直交しているため、遮断板が第1エレメントの端部に位置する流路を遮断する面積が大きくなる。したがって、遮断板は第1エレメントの端部に位置する流路を効率良く遮断することができる。
【0125】
請求項4の発明によれば、請求項1の発明と同様の効果が得られる。
【0126】
請求項5の発明によれば、第1エレメントの流路方向と直交する方向に関して、遮断板の長さが第1固定板の長さ以下であるため、第1固定板によって覆われていない領域にまで遮断板が達することはない。したがって、遮断板が第1固定板に妨げられなかった流れを遮ることはないため、熱交換の有効面積の減少を防ぐことができ、熱交換率の向上を図ることができる。
【0127】
請求項6の発明によれば、差入板が第1固定板に設けられ、素子本体に差し入れられているため、流入した第2エレメントの流体の角部における漏れを少なくすることができる。したがって、空気流通素子の角部からの流体の漏れを少なくすることができる。
【0128】
請求項7の発明によれば、請求項6の発明と同様の効果が得られる。
【0129】
請求項8の発明によれば、第1エレメントの流路方向と直交する方向に関して、遮断板の長さが第1固定板と差入板との長さ以下であるため、第1固定板と差入板とによって覆われていない領域にまで遮断板が達することはない。よって、遮断板が第1固定板と差入板とに妨げられなかった流れを遮ることはないため、熱交換の有効面積の減少を防ぐことができ、熱交換率の向上を図ることができる。
【0130】
請求項9の発明によれば、素子本体と第1固定板及び第2固定板との間にはシール材が介在するため、素子本体と固定部材との間に隙間が形成されている場合においても、シール材が上記隙間を埋める。したがって、第1エレメントの端部に位置する流路に流体が流れ込むことを防ぐことができるため、空気流通素子の角部からの流体の漏れを更に少なくすることができる。
【0131】
請求項10の発明によれば、第1エレメントの流路方向と直交する流路方向に関して、遮断板の長さが第1エレメントの端部に位置する流路の幅以上であるため、遮断板は上記流路を確実に遮断することができる。したがって、空気流通素子の角部からの流体の漏れを更に少なくすることができる。
【0132】
請求項11の発明によれば、積層方向に延びる遮断板の先端部が尖頭状に形成されているため、遮断板を素子本体に差し入れることが容易となる。したがって、固定部材の素子本体の角部への取り付けが容易となる。
【0133】
請求項12の発明によれば、遮断板が積層方向に延びる鋸歯状に形成されているため、遮断板を素子本体に差し入れることが容易となる。したがって、固定部材の素子本体の角部への取り付けが容易となる。
【0134】
請求項13の発明によれば、鋸歯状に形成された遮断板の山部が第1エレメントに差し入れられる一方、上記遮断板の谷部が第2エレメントに位置しているため、第2エレメントへの遮断板の侵入を防ぐことができる。したがって、第2エレメントの流れを遮断板が妨げることがないため、第2エレメントの流れを妨げることなく、空気流通素子の角部からの流体の漏れを少なくすることができる。
【0135】
請求項14の発明によれば、接続部材が2つの固定部材とに接続され、上記両固定部材を素子本体に固定するため、上記両固定部材は素子本体からはずれにくくなる。
【0136】
請求項15の発明によれば、接続部材が両固定部材の間に掛け渡された架橋部材によって形成されているため、接続部材は遮断板が延びる方向に延びている。したがって、上記両固定部材は素子本体からより一層はずれにくくなる。
【0137】
請求項16の発明によれば、両固定部材を素子本体に取り付ける際に、接続部材が上記両固定部材同士を接近させることによって上記両固定部材の遮断板を差し入れるため、上記両固定部材の素子本体に対する取り付けが強固になる。また、接続部材が伸縮又は折りたたみ自在に構成されているため、上記両固定部材を素子本体にワンタッチで取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施形態に係る冷却吸着素子の斜視図である。
【図2】 実施形態に係る冷却エレメントの分解斜視図である。
【図3】 実施形態に係る吸着エレメントの斜視図である。
【図4】 実施形態に係る冷却吸着素子の一部の断面図である。
【図5】 実施形態に係る冷却吸着素子の一部の断面図である。
【図6】 実施形態に係る冷却吸着素子の一部の断面図である。
【図7】 実施形態に係る冷却吸着素子の一部の断面図である。
【図8】 実施形態に係る冷却吸着素子の一部の断面図である。
【図9】 実施形態に係る冷却吸着素子の一部の断面図である。
【図10】 実施形態に係る冷却吸着素子の一部の断面図である。
【図11】 実施形態に係る冷却吸着素子の一部の断面図である。
【図12】 実施形態に係る冷却吸着素子の一部の断面図である。
【図13】 実施形態に係る冷却吸着素子の一部の斜視図である。
【図14】 実施形態に係る接続部材の側面図である。
【図15】 (a)及び(b)は、実施形態に係る折りたたみ式接続部材の側面図である。
【図16】 (a)及び(b)は、実施形態に係る折りたたみ式接続部材の平面図である。
【図17】 冷却吸着素子の斜視図である。
【図18】 吸着エレメントの斜視図である。
【図19】 冷却吸着素子の一部の断面図である。
【図20】 実施形態に係る除湿装置の斜視図である。
【図21】 図20の除湿装置の空気の流れを示す概略図である。
【符号の説明】
(1) 冷却吸着素子
(2) 冷却吸着部材
(3) 冷却エレメント(第2エレメント)
(5) 吸着エレメント(第1エレメント)
(15) 波形ガイド板
(16) 流路
(37) 固定部材
(39) 第1側板(第1固定板)
(41) 第2側板(第2固定板)
(43) 第3側板(遮断板)
(46) 第4側板(差入板)
(53) シール材
(55) 接続部材
(59) 折りたたみ式接続部材
Claims (16)
- 2枚の平行な端面板(7)と該両端面板(7,7)の間に設けられたガイド板(15)とを有し且つ該両端面板(7,7)の間が該ガイド板(15)で区画されて複数の流路(16)が形成された第1エレメント(5)と、流路方向が該第1エレメント(5)の流路方向と交差する第2エレメント(3)とが積層されてなる素子本体(2)と、
該素子本体(2)における上記第1エレメント(5)の流出入口側の面(23,27)と上記第2エレメント(3)の流出入口側の面(21,25)とが交差する4つの角部(29,31,33,35)にそれぞれ設けられ、上記素子本体(2)における上記第1エレメント(5)の流入口側の面(23)又は流出口側の面(27)を覆う第1固定板(39)と上記素子本体(2)における上記第2エレメント(3)の流入口側の面(21)又は流出口側の面(25)を覆う第2固定板(41)とを有して積層方向に延びる固定部材(37)とを備える空気流通素子であって、
少なくとも上記素子本体(2)における上記第1エレメント(5)の流入口側の面(23)と上記第2エレメント(3)の流出入口側の面(21,25)とが交差する2つの角部(29,31)にそれぞれ設けられた固定部材(37)の上記第2固定板(41)には、上記素子本体(2)における上記第2エレメント(3)の流入口側の面(21)又は流出口側の面(25)から差し入れられて上記第1エレメント(5)における該第1エレメント(5)の流路方向と直交する方向の端部に位置する流路(16b,16a)を遮断する、積層方向に延びる遮断板(43)が設けられた空気流通素子。 - 遮断板(43)と第1固定板(39)とは略平行である請求項1記載の空気流通素子。
- 遮断板(43)は上記第1エレメント(5)の流路方向と直交している請求項1又は2記載の空気流通素子。
- 第1固定板(39)と第2固定板(41)と遮断板(43)とは、全体として断面略コ字状に形成されている請求項1〜3のいずれか1つに記載の空気流通素子。
- 第1エレメント(5)の流路方向と直交する方向に関して、上記遮断板(43)の長さは、上記第1固定板(39)の長さ以下である請求項1〜4のいずれか1つに記載の空気流通素子。
- 第1固定板(39)に設けられ、上記素子本体(2)における上記第1エレメント(5)の流入口側の面(23)又は流出口側の面(27)から差し入れられた差入板(46)を備える請求項1〜5のいずれか1つに記載の空気流通素子。
- 差入板(46)と第1固定板(39)と第2固定板(41)と遮断板(43)とは、全体として断面略山型状に形成されている請求項6記載の空気流通素子。
- 第1エレメント(5)の流路方向と直交する方向に関して、上記遮断板(43)の長さは、上記第1固定板(39)と上記差入板(46)とを足し合わせた長さ以下である請求項6又は7記載の空気流通素子。
- 素子本体(2)と第1固定板(39)及び第2固定板(41)との間には、シール材(53)が介在する請求項1〜8のいずれか1つに記載の空気流通素子。
- 第1エレメント(5)の流路方向と直交する方向に関して、上記遮断板(43)の長さは、上記第1エレメント(5)の端部に位置する流路(16b,16a)の幅以上である請求項1〜9のいずれか1つに記載の空気流通素子。
- 遮断板(43)の先端部(43a)は、尖頭状に形成されている請求項1〜10のいずれか1つに記載の空気流通素子。
- 遮断板(43)は、積層方向に延びる鋸歯状に形成されている請求項1〜11のいずれか1つに記載の空気流通素子。
- 鋸歯状に形成された遮断板(43)の山部(44)は上記第1エレ メント(5)に差し入れられる一方、上記遮断板(43)の谷部(48)は上記第2エレメント(3)に位置している請求項12記載の空気流通素子。
- 素子本体(2)における上記第1エレメント(5)の流入口側の面(23)と上記第2エレメント(3)の流入口側の面(21)とが交差する角部(29)と上記第1エレメント(5)の流入口側の面(23)と上記第2エレメント(3)の流出口側の面(25)とが交差する角部(31)とにそれぞれ設けられた2つの固定部材(37a,37b)に接続され、上記両固定部材(37a,37b)を素子本体(2)に固定する接続部材(55)を備えている請求項1〜13のいずれか1つに記載の空気流通素子。
- 接続部材は、上記両固定部材(37a,37b)の間に掛け渡された架橋部材(55)によって形成されている請求項14記載の空気流通素子。
- 接続部材(59)は、伸縮又は折りたたみ自在に構成され、上記両固定部材(37a,37b)を上記素子本体(2)に取り付ける際に、上記両固定部材(37a,37b)同士を接近させることによって上記両固定部材(37a,37b)の遮断板(43)を差し入れる請求項14又は15記載の空気流通素子。
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